Title: PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN o 3era LEY DE NEWTON
Course: Física - 3º C.B. > Section: Módulo 3: PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN

PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN

Introducción

Una fuerza es una interacción, una acción mutua entre un cuerpo y otro. En la interacción entre un martillo y un clavo, el martillo ejerce una fuerza sobre el clavo y lo introduce en un trozo de madera, el martillo se detiene, por lo que debe existir además una fuerza que actúe sobre el martillo. ¿Quién ejerce esta fuerza sobre el martillo? Newton planteó que cuando un martillo ejerce una fuerza sobre un clavo, el clavo ejerce una fuerza sobre el martillo. Por lo tanto, en la interacción martillo-clavo hay una fuerza que actúa sobre el clavo y otra fuerza que actúa sobre el martillo, hay un par de fuerzas, un par de interacción.

Principio de Acción y Reacción o 3era. Ley de Newton

El Principio de Acción y Reacción establece que:

Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto, el segundo objeto, ejerce sobre el primero una fuerza de igual módulo y dirección pero en sentido opuesto.

Una de las fuerzas se llama fuerza de acción y la otra, fuerza de reacción. No importa a cuál de ellas llamemos acción y a cuál reacción, ambas son parte de la misma interacción, son simultáneas y una no existe sin la otra.

En todas las interacciones las fuerzas se dan por pares, al caminar empujas al piso y simultáneamente el piso te empuja a tí, de igual forma las cubiertas de la bicicleta interactúan con la calle para producir el movimiento. Las cubiertas empujan la calle y la calle empuja de forma simultánea a las cubiertas. Cuando remas en un bote, el remo empuja el agua hacia atrás y el agua ejerce una fuerza sobre el remo hacia adelante. En estos ejemplos las interacciones dependen del rozamiento. En el caso de que quieras caminar sobre el hielo, si la superficie del mismo es muy lisa, es probable que no logres ejercer una fuerza de acción contra el hielo por lo que el hielo no te podrá ejercer una reacción y no lograrás avanzar.

Observa el siguiente video en el que se ven diferentes ejemplos del Principio de acción y reacción. Está en inglés pero puedes activar los subtítulos y luego cambiar el idioma a español.

Newton's Laws of Motion (3) Action and Reaction

Identificando los pares de acción - reacción

En algunas interacciones no es fácil identificar el par de fuerzas de acción y de reacción. El video te mostrará cómo identificar los pares acción - reacción.

Tercera Ley de Newton

Interacción entre cuerpos de masa diferente

En la interacción entre una pelota y la Tierra: la Tierra ejerce una fuerza sobre la pelota y la pelota ejerce una fuerza sobre la Tierra. Estas fuerzas tienen igual módulo y dirección pero sentido opuesto. La pelota cae hacia la Tierra y a su vez la Tierra cae hacia la pelota. No podemos percibir el movimiento de la Tierra porque su masa es enorme comparada con la masa de la pelota.

En el siguiente video veremos la interacción entre cuerpos de diferente masa y los efectos que se producen en cada uno al recibir fuerzas con igual módulo y dirección pero con sentido opuesto:

Tercera Ley de Newton con Lego

¿Se pueden cancelar las fuerzas de acción y reacción?

¿Por qué si las fuerzas de acción y reacción tienen la misma magnitud y sentidos opuestos, no se cancelan?

Primero que nada definiremos el sistema a estudiar.

Estudiaremos la interacción que se establece entre Javi y Ana. Consideraremos primero sólo a Javi, nos olvidaremos de Javi y de todo lo demás. Le dibujamos un óvalo imaginario a su alrededor y le llamaremos sistema Javi. La fuerza ejercida por Ana hace que el sistema Javi se acelere. En este caso la interacción se da entre el sistema Javi y algo externo (sistema Ana), de modo que las fuerzas de acción y de reacción no se anulan. El hecho de que Javi ejerce simultáneamente una fuerza sobre Ana, que es externa al sistema Ana afecta a Ana pero no a Javi.

Por otro lado, si ahora el sistema en cuestión está formado por Javi y Ana, es decir las dos personas, el par de fuerzas es interno respecto al sistema considerado. En este caso las fuerzas se cancelan mutuamente y no producen una aceleración del sistema.

Si las fuerzas de acción y reacción son externas al sistema considerado, no se cancelan una a la otra.

Video 1

Mira el siguiente video en el que un pequeño niño puede ganarle a un adulto en una situación en la que ambos tiran de una cuerda en sentidos opuestos:

Física entretenida, acción y reacción

Video 2

Otro video para repasar todo lo visto:

Tercera Ley de Newton

Créditos

Bibliografía consultada:

- Hewitt, P. (2007). Física conceptual. México: Pearson-Addison Weasley.
- Alvarenga, B., Máximo, A. (1997). Física general. México: Oxford University.

Las imágenes utilizadas fueron tomadas de:

- ¿Se pueden cancelar las fuerzas de acción y reacción?: Dos personas tirando de una misma cuerda con las fuerzas representadas en las manos de las personas. Autor: Silvia Pedreira. Licencia: CC BY-SA 4.0.

Videos, páginas y simuladores utilizados:

- Principio de acción y reacción o 3ra. Ley de Newton: "Newton's Laws Of Motion (3): Action And Reaction". Autor: ESOcast. Licencia estándar de You Tube . Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=cP0Bb3WXJ_k&t=3s.
- Identificando los pares acción - reacción: "Micro Antel Ciencias: Tercera Ley de Newton". Autor: Anteldetodos. Licencia estándar de You Tube. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=RTzaE3lhA9E&feature=youtu.be
- Interacción entre cuerpos de masa diferente: "Tercera Ley de Newton con Lego". Autor: Objeto B. Licencia estándar de You Tube . Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=8iwKJTkzOPc&feature=youtu.be
- Video 1: "Física Entretenida - Acción y Reacción". Autor: Esteban Arenas. Licencia estándar de You Tube . Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=8-I0jqIBlHo&t=4s
- Video 2: "Tercera Ley de Newton". Autor: Víctor Robledo-Rella. Licencia estándar de You Tube . Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=Az7wMS0wpoE

Autoría del Módulo: Profesora  Silvia Pedreira.
spedreira@uruguayeduca.edu.uy

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Julio de 2017. Actualizado Marzo 2020.